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如何为CNC加工的零件选择合适的材料?

2022-12-01 阅读 4797

材料不对,一切白费!

适合CNC加工的材料很多,要从中找到适合产品的材料,受多方面因素的制约,需要遵循的一项基本原则是:材料的性能要符合产品的各项技术要求及环境使用要求。选择机械零件材料时,可以从以下5方面考虑。

01

材料的刚性是否足够

刚性是选择材料时首要考虑的因素,因为产品在实际工作中需要一定的稳定性和耐磨性,材料的刚性决定了产品设计的可行性。

根据行业特点,非标工装设计,通常会选择45钢和铝合金;机械加工的工装设计,45钢和合金钢则会用得多一些;自动化行业的工装设计,大多会选择铝合金。

02

材料稳定性如何

对于一个高精度要求的产品而言,如果不够稳定,装配后会发生各种变形,或是使用过程中再次变形,总之就是随着温度、湿度和振动等环境的变化在不断的变形中,这对产品而言,简直是个噩梦。

03

材料加工性能如何

材料的加工性能,意味着零件是不是好加工。不锈钢虽然防锈,但不锈钢不好加工,它的硬度较高,加工过程中容易磨损刀具。在不锈钢上加工小孔,特别是螺纹孔,容易断钻头,也容易断丝锥,这会导致加工费用非常高。

04

材料的防锈处理

防锈处理关系到产品使用的稳定性和外观质量。如45钢通常会选择“发黑”处理进行防锈,或者将零件进行喷漆和喷塑处理,也可根据环境的使用要求,在使用过程中利用封油或防锈液进行保护……

防锈处理工艺有很多,但如果上述方式都不太适合,那就必须更换材质,例如选用不锈钢。无论如何,产品的防锈问题不可忽视。

05

材料成本如何

成本是选择材料的重要考量。钛合金质量轻、比强度高、耐腐蚀性好,广泛应用在汽车发动机系统,在节能降耗方面起到了不可估量的作用。

尽管钛合金零件具有如此优越的性能,但阻碍钛合金普遍应用于汽车工业的最主要原因还是成本过高。如果不是真的需要,请选择更便宜的材料。


适合CNC加工的材料有很多,以下是一些用于机加工零件的常见材料及其关键特性:

铝 6061

这是CNC加工最常用的材料,具有中等强度、良好的抗腐蚀性、可焊接性,氧化效果较好。但铝6061暴露于盐水或其他化学品时,耐腐蚀性较差。对于要求更高的应用,它也没有其他铝合金那么坚固,通常用于汽车零件、自行车车架、体育用品、航天固定装置、电器固定装置的材料。

速加-CNC加工(材料:铝6061)

铝 7075

铝7075是强度最高的铝合金之一,与6061不同,铝7075强度高,易于加工,耐磨性好,耐腐蚀效果强,抗氧化性好,是高强度娱乐设备、汽车和航空航天框架的理想选择。

速加-CNC加工(材料铝7075

黄铜

黄铜具有强度高、硬度大、耐化学腐蚀性、易于加工等优点,且具有极好的导电、导热、延展性、深冲性,常被用于制造阀门、水管、空调内外机连接管和散热器、各种形状复杂的冲制品、小五金件、机械及电器的各种零件、冲压件及乐器零件等。黄铜的种类很多,随锌含量的增加,其耐腐蚀性降低。

速加-CNC加工(材料:黄铜

紫铜

纯铜(也被称为紫铜)的电导率和热导率仅次于银,广泛用于制作导电、导热器材。紫铜在大气、海水和某些非氧化性酸(盐酸、稀硫酸)、碱、盐溶液及多种有机酸(醋酸、柠檬酸)中有良好的耐蚀性,常用于化学工业。

速加-CNC加工(材料紫铜

不锈钢 303

303不锈钢具有良好的切削性及耐烧和耐蚀性,用于要求易切削和表面光洁度高的场合。常应用在不锈钢螺母和螺栓、带螺纹的医疗器械、泵和阀门零件等。但是,它不应用于船用级配件。

速加-CNC加工(材料不锈钢303

不锈钢 304

304是一种通用性的不锈钢,具有加工性能好,韧性高的特点。在大多数正常(非化学)环境中,也更耐腐蚀,是用于工业、建筑、汽车装饰、厨房配件、水箱和管道的绝佳材料选择。

速加-CNC加工(材料:不锈钢304

不锈钢 316

316良好的耐热性和耐腐蚀性,在含氯和非氧化酸环境下具有良好的稳定性,因此它通常被认为是海洋级不锈钢。它也很坚韧,易于焊接,常用于建筑和船舶配件、工业管道和储罐、汽车装饰。

速加-CNC加工(材料:不锈钢316

45钢

优质碳素结构钢,是最常用中碳调质钢。45钢综合力学性能良好,淬透性低,水淬时易生裂纹。主要用于制造强度高的运动件,如透平机叶轮、压缩机活塞。轴、齿轮、齿条、蜗杆等。

速加-CNC加工(材料:45钢

40Cr钢

40Cr钢是机械制造业使用最广泛的钢之一,它具有良好的综合力学性能、低温冲击韧性和低的缺口敏感性。

调质处理后用于制造中等速度、中等负载的零件;调质并高频表面淬火后用于制造表面高硬度、耐磨的零件;经淬火及中温回火后用于制造重载、中速冲击的零件;经淬火及低温回火后用于制造重载、低冲击、耐磨的零件;碳氮共渗处理后制造尺寸较大、低温冲击韧度较高的传动零件。

速加-CNC加工(材料40Cr钢


除了金属材料,高精度CNC加工服务还兼容多种塑料。以下是一些用于CNC加工最广泛使用的塑料材料。

尼龙

尼龙耐磨、耐热、耐化学药品性,有一定的阻燃性,易于加工,是以塑代钢、铁、铜等金属的好材料。CNC加工尼龙最常见的应用有绝缘体、轴承以及用于注塑模具等。

速加-CNC加工(材料:尼龙

PEEK

另一种具有出色机械加工性的塑料是PEEK,具有卓越稳定性和抗冲击性。常用来制造压缩机阀片、活塞环、密封件等,也可加工成飞机的内/外部件及火箭发动机的许多零部件。PEEK是与人体骨骼最接近的材料,可代替金属制造人体骨骼。

速加-CNC加工(材料PEEK

ABS塑料

它有极好的冲击强度、尺寸稳定性好,染色性、成型加工和机械加工好,高机械强度、高刚度、低吸水性、耐腐蚀性好,连接简单、无毒无味、具有优良的化学性能和电气绝缘性能;能耐热不变形,还是一种坚硬,不易划伤,不易形变的材料。

速加-CNC加工(材料ABS塑料


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